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DE69513331T2 - Lauffläche mit Bändern unterschiedlicher Pitch-Länge - Google Patents

Lauffläche mit Bändern unterschiedlicher Pitch-Länge

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Publication number
DE69513331T2
DE69513331T2 DE69513331T DE69513331T DE69513331T2 DE 69513331 T2 DE69513331 T2 DE 69513331T2 DE 69513331 T DE69513331 T DE 69513331T DE 69513331 T DE69513331 T DE 69513331T DE 69513331 T2 DE69513331 T2 DE 69513331T2
Authority
DE
Germany
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tread
pitch length
tire
tread band
length
Prior art date
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Expired - Fee Related
Application number
DE69513331T
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DE69513331D1 (de
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Kurt Matthew Hoffmeister
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Original Assignee
Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Michelin Recherche et Technique SA Switzerland filed Critical Michelin Recherche et Technique SA Switzerland
Application granted granted Critical
Publication of DE69513331D1 publication Critical patent/DE69513331D1/de
Publication of DE69513331T2 publication Critical patent/DE69513331T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60CVEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C11/03Tread patterns
    • B60C11/0318Tread patterns irregular patterns with particular pitch sequence
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/30Mounting, exchanging or centering
    • B29C33/301Modular mould systems [MMS], i.e. moulds built up by stacking mould elements, e.g. plates, blocks, rods
    • B29C33/302Assembling a large number of mould elements to constitute one cavity
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C11/11Tread patterns in which the raised area of the pattern consists only of isolated elements, e.g. blocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C33/42Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft Luftreifen für Fahrzeuge, und insbesondere Laufstreifenbänder, durch die das Geräusch verringert wird, das beim Kontakt mit einer Aufstandsfläche erzeugt wird.
  • Geräusche und Schwingungen, die durch die Lauffläche eines Reifens erzeugt werden, sind das Ergebnis unterschiedlicher Störungen, wenn der Reifen im Kontakt mit einer Bodenfläche abrollt. Der Reifen ist mit einer Lauffläche versehen, die Elemente zum Eingriff an der Bodenfläche und zur Erzielung von Traktion aufweist. Die Laufflächen- und die Reifenelemente schwingen, und beim Auftreffen auf die Bodenfläche treten Luftstörgeräusche auf, die von der Luft weitergeleitete Impulse hörbarer Frequenzen sowie Fahrzeugschwingungen erzeugen. Durch Zusammenwirken all dieser Impulse wird das erzeugt, was als Reifengeräusch bezeichnet wird. Es war das Ziel zahlreicher Untersuchungen, die Amplitude der Reifengeräuschspitzen so zu verringern, daß sich keine unannehmbaren Audiofrequenz- und Fahrzeugschwingungsprobleme ergeben.
  • Im Stand der Technik ist es bekannt, daß das durch die Lauffläche eines Reifens erzeugte Geräusch durch selektives Beabstanden und eine selektive Abfolge der lasttragenden Elemente moduliert werden kann. Eine Anordnung lasttragender Elemente ist durch die relativen Teilungslängen der verschiedenen Elemente gekennzeichnet, die die Form eines Laufstreifenbandes aufweisen, das sich über die Breite der Lauffläche erstreckt. Jedes Laufstreifenband weist seine eigene Teilungslänge auf und weist in Umfangsrichtung des Reifens eine Abfolge mit mindestens einem weiteren Laufstreifenband auf, das eine andere Teilungslänge aufweist. Je größer die Anzahl der Laufstreifenbänder und der unterschiedlichen Teilungslängen ist, desto besser kann das Geräusch über einen Audiofrequenzbereich verteilt werden. Es ist üblich, eine statistische oder sinusförmige Abfolge der jeweiligen Laufstreifenbänder mit unterschiedlicher Teilungslänge zu verwenden, um die Reifengeräuschspitzen zu modulieren.
  • In einer Reihe von Patenten sind Reifenlaufflächen angegeben, bei denen die durch den sich drehenden Reifen erzeugte akustische Energie gleichmäßig über ein breites Frequenzband verteilt wird. Verfahren zum Aufspreizen des Geräusches, das durch die Abfolge der Laufstreifenbänder eines Reifens erzeugt wird, sind im einzelnen in den US- Patenten US-A-3 926 238, US-A-4 178 199, US-A-4 327 792, US-A-4 474 223, US-A-4 598 748 und US-A-5 420 054 beschrieben. In jedem dieser Patente ist die Bedeutung der relativen Teilungslängen sowie der Abfolge der lasttragenden Elemente angesprochen, um eine Modulierung des Reifengeräusches über ein breites Frequenzspektrum hinweg zu erzielen. Wenn die lasttragenden Elemente einmal prinzipiell definiert sind, ist es wohlbekannt, wie die Gesamtgröße mehrerer Laufflächenelemente oder Laufstreifenbänder zu ändern ist und wie sie über den Umfang des Reifens anzuordnen sind, um das Reifengeräusch zu modulieren. Auf diesen Patenten beruht die Hintergrundinformation für das allgemeine Problem der Reifengeräusche.
  • Eine Erhöhung der Anzahl der Laufstreifenbänder und der Anzahl der unterschiedlichen Teilungslängen bietet dem Konstrukteur mehr Möglichkeiten für eine Modulierung des Reifengeräusches. Die Konstruktion der Reifenformen wird jedoch sehr viel komplizierter, und die Kosten für derartige Formen erhöhen sich mit zunehmender Anzahl unter schiedlicher Teilungslängen. Je geringer also die Anzahl unterschiedlicher Laufstreifenbänder ist, desto preiswerter ist die Reifenform. US-A-3 989 780 gibt einige der Schwierigkeiten an, die bei der Verwendung verschiedener Teilungslängen und Abfolgen von Laufstreifenbändern beim Aufbau der Reifenform auftreten. In diesem Patent wird ferner der Wunsch zum Ausdruck gebracht, zur Senkung der Kosten eine minimale Anzahl von Teilungslängen, bevorzugt zwei, für die Lauffläche eines Reifens zu verwenden. US-A-3 989 780 offenbart ferner ein Verfahren zur Auswahl relativer Teilungslängen einer Gruppe von Konstruktionselementen (Laufflächenblöcken), die aus mindestens drei Elementen gleicher Länge bestehen und die Verteilung des Geräuschspektrums dadurch modulieren, daß die Länge und die Abfolge der genannten Gruppen variiert wird. Die Elemente dieses Patents sind Laufflächenblöcke, die die gleiche Form aufweisen und sich nur in ihrer Größe unterscheiden. Das ist eine typische Vorgehensweise im Hinblick auf eine Geräuschmodulierung.
  • Die Verwendung von zwei getrennten Umfangsabschnitten einer Reifenlauffläche, die jeweils Laufstreifenbänder aufweist, die ihre eigenen getrennten Teilungslängen und ihre eigene Abfolge haben, ist in den europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 524 568 und EP-A-0 528 577 angegeben. Die zwei unterschiedlichen Segmente, die sich über die Breite der Lauffläche erstrecken, sind getrennt und unterscheiden sich voneinander. Das ist möglich, wenn eine Form vom zweischaligen Typ (2 Formhälften) verwendet wird, die den Reifen über den Umfang in einer Ebene parallel zur Äquatorialebene trennt. Diese Lösung kann mit einer Segmentform, wie sie in der Industrie gebräuchlich ist, nicht realisiert werden. In EP-A-0 528 577 ist angegeben, daß sich jede Grundteilungslänge transversal nur über einen einzigen Umfangsabschnitt des Reifens erstrecken kann, wobei es sich um eine einzige Rippe oder eine Kombination von Rippen handeln kann. Die Konstruktion einer Form, mit deren Hilfe das erreicht werden kann, ist nicht offenbart. Die Abfolge jedes Halbabschnitts kann in Bezug auf den anderen Halbabschnitt der Reifenlauffläche umgedreht und mit ihm moduliert werden, um das Reifengeräusch weiter zu verringern. Das würde bedeuten, daß in einer Segmentform eine große Anzahl unterschiedlicher Laufstreifenbänder vorgesehen sein müßten.
  • In der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 542 493 wird die Verwendung mehrerer Grundteilungen bzw. Teilungslängen offenbart, die sich in Breitenrichtung über einen einzigen Umfangsabschnitt erstrecken können und eine Umfangsrippe oder eine Kombination von Rippen umfassen können. Die Grundteilungen wiederholen sich und bilden so die vollständige Lauffläche. Über eine Methode für eine Kombination der sich über die Breite erstreckenden Abschnitte oder darüber, wie sie in einer Form hergestellt werden können, sind keine Angaben gemacht.
  • Ein Reifen nach dem Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, der die Grundlage der vorliegenden Erfindung darstellt, ist in den Fig. 8 und 9 der zugehörigen Zeichnungen gezeigt.
  • Der Stand der Technik lehrt, daß durch die Verwendung einer größeren Anzahl von Laufstreifenbändern das Reifengeräusch moduliert und das Geräusch gleichmäßiger über ein Frequenzband verteilt wird. Es bleibt jedoch weiterhin erforderlich, eine Modulierung des Laufflächengeräusches des Reifens mit mehreren Teilungslängen in einer Abfolge über den Umfang des Reifens mit einer minimalen Anzahl verschiedener Laufstreifenbänder zu erzielen. Ferner ist ein Verfahren zur Erzielung einer besseren Modulierung des Laufflächengeräusches unter Anwendung einer beliebigen ausgewählten Technik der Abfolge und unter Verwendung einer vorgegebenen Anzahl von Laufstreifenbändern erforderlich.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, bei dem für die Modulierung die Lautstärke als Funktion des Geräuschspektrums für die Laufflächenmerkmale eines Reifens verwendet wird, indem eine minimale Anzahl unterschiedlicher Formsegmente zur Herstellung des Laufflächenbereichs eines Reifens verwendet wird. Die relative Größe und Orientierung der Laufstreifenbänder sind wichtige Überlegungen bei der Realisierung dieses Ziels.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, dem Fachmann auf diesem Gebiet die Lehre zu geben, wie ein einzelnes Laufstreifenband hergestellt wird, das auf der Lauffläche eines Reifens in zwei verschiedenen Orientierungen so verwendet werden kann, daß das Reifengeräusch verringert wird.
  • Der erfindungsgemäße Reifen weist einen Laufflächenbereich auf, der in mehrere lasttragende Laufstreifenbänder unterteilt ist, die sich über den Reifen in Breitenrichtung erstrecken und die in einer Abfolge über den Umfang des Reifens angeordnet sind. Die Verbesserung der vorliegenden Erfindung beruht auf der individuellen Form, der Orientierung und den Teilungslängen der Laufstreifenbänder. Der Reifen weist mindestens ein Laufstreifenband mit einer variablen Teilungslänge auf, wobei eine erste Teilungslänge auf einer axialen Seite und eine zweite Teilungslänge auf der anderen axialen Seite angeordnet ist. Das Laufstreifenband wird verwendet, indem die erste Teilungslänge sowohl auf einer lateralen Seite des Laufflächenbereichs des Reifens angeordnet, als auch, wenn der Reifen umgedreht wird, auf der anderen lateralen Seite des Laufflächenbereichs angeordnet ist. Das Laufstreifenband ist derart, daß eine Umfangskante des Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge in die andere Umfangskante des Laufstreifen bandes mit variabler Teilungslänge eingreift, wenn es umgedreht wird.
  • Bei der Reifenherstellung werden die Reifen in einer Form unter Ausbildung der Laufflächenoberfläche vulkanisiert. Eine parallele Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt ein einzelnes Formsegment für mehrere Laufstreifenbänder, die sich in Breitenrichtung über einen geformten Reifen erstrecken und die auf einer axialen Seite des Formsegments eine erste Teilungslänge aufweisen, die größer als die zweite Teilungslänge auf der anderen axialen Seite des Formsegments ist. Das Formsegment weist ferner eine Umfangskante auf, die in die andere Umfangskante des Formsegments eingreift, wenn das Formsegment auf die Enden bezogen umgedreht wird. Daher können mit dem Formsegment im Vulkanisationsprozeß zur Herstellung des Reifens mehrere Laufstreifenbänder des Reifens erzeugt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Erzeugung einer Änderung der Teilungslängen für mehrere lasttragende Laufstreifenbänder in Umfangsrichtung eines Laufflächenbereichs um den Reifen herum angegeben. In diesem Verfahren wird durch mindestens sieben Schritte eine modulierte Abfolge von Teilungslängen erzielt. Im ersten Schritt wird unter Verwendung eines Verhältnisses von minimaler zu maximaler Teilungslänge für die Lauffläche eine minimale Teilungslänge zusammen mit einer maximalen Teilungslänge gewählt. In einem zweiten Schritt wird ein Laufstreifenband mit einer ersten variablen Teilungslänge definiert, das auf einer axialen Seite die minimale Teilungslänge und auf der anderen axialen Seite eine zweite Teilungslänge aufweist. Im dritten Schritt wird ein Laufstreifenband mit einer zweiten variablen Teilungslänge definiert, das auf einer axialen Seite eine dritte Teilungslänge und die maximale Teilungslänge auf der anderen axialen Seite des zweiten Laufstreifenbandes aufweist. Die dritte Teilungslänge ist größer als die minimale Teilungslänge, jedoch kleiner als die zweite Teilungslänge. Die maximale Teilungslänge ist größer als die zweite Teilungslänge. Im vierten Schritt werden beide Umfangskanten der beiden Laufstreifenbänder mit der ersten variablen Teilungslänge und mit der zweiten variablen Teilungslänge mit dem gleichen Profil versehen. Dadurch sind die vier Kanten miteinander kompatibel, so daß sie unabhängig von der axialen Ende-zu-Ende- Orientierung des ersten und des zweiten Laufstreifenbandes ineinandergreifen. Im fünften Schritt werden das erste und das zweite Laufstreifenband mit den profilierten Kanten so angeordnet, daß sie die Lauffläche des Reifens bilden. Das erste und das zweite Laufstreifenband werden sowohl mit der kleinsten Teilungslänge an einer axiale Seite der Lauffläche als auch mit der kleinsten Teilungslänge an der anderen axialen Seite der Lauffläche des Reifens orientiert. Im sechsten Schritt werden das erste und zweite Laufstreifenband in beiden Orientierungen über den Umfang der Lauffläche in einer vorgegebenen Abfolge in der Weise angeordnet, daß sie für den Kontakt mit einer Aufstandsfläche für den Reifen die Lauffläche des Reifens bilden. Schließlich sieht der siebte Schritt die Modulierung und Änderung der in Schritt eins und sechs gewählten Teilungslängen sowie der Abfolge vor, um für den Reifen einen reduzierten Geräuschpegel zu erzielen, wenn dieser im Kontakt mit der Aufstandsfläche abrollt.
  • Weitere Merkmale, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann der Fachmann der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen entnehmen; es zeigen:
  • Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Reifensegments nach dem Stand der Technik, das Laufstreifenbänder mit einer konstanten Teilungslänge zeigt,
  • Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Reifenlauffläche in Kontakt mit einer Aufstandsfläche,
  • Fig. 3 ein Diagramm, das die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für eine Lauffläche mit einem konstant beabstandeten Profilmerkmal zeigt,
  • Fig. 4 ein Diagramm, das die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für einen Reifen mit einer Lauffläche mit zwei aufeinanderfolgenden Profilmerkmalen zeigt,
  • Fig. 5 zwei Draufsichten auf zwei Laufstreifenbänder, die Formen gemäß der vorliegenden Erfindung aufweisen,
  • Fig. 6 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Laufstreifenband, das stufenweise Vergrößerungen der Teilungslängen aufweist,
  • Fig. 7 eine Draufsicht auf zwei Laufstreifenbänder, die erfindungsgemäß eine Abfolge von vier Laufstreifenbandlängen aufweisen,
  • Fig. 8 eine Draufsicht auf die Lauffläche eines Reifens nach dem Stand der Technik, die zwei Laufstreifenbänder einer konstanten Länge zeigt,
  • Fig. 9 eine Draufsicht auf die Lauffläche eines Reifens nach dem Stand der Technik, die vier Laufstreifenbänder einer konstanten Länge aufweist,
  • Fig. 10 eine Draufsicht auf die Lauffläche eines erfindungsgemäßen Reifens, die zwei Laufstreifenbänder variabler Länge zeigt, die insgesamt vier Laufstreifenbänder ergeben,
  • Fig. 11 ein Diagramm, das die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für eine Reifenlauffläche zeigt, welche die beiden Laufstreifenbänder von Fig. 8 aufweist,
  • Fig. 12 ein Diagramm, das die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für eine Reifenlauffläche zeigt, die die vier Laufstreifenbänder von Fig. 9 aufweist,
  • Fig. 13 ein Diagramm, das die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für eine erfindungsgemäße Reifenlauffläche zeigt, welche die beiden Laufstreifenbänder von Fig. 10 aufweist,
  • Fig. 14A - 14B Diagramme, die die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für die in Fig. 11 gezeigte Reifenlauffläche im Kontakt mit einer Aufstandsfläche zeigen,
  • Fig. 15A - 15B Diagramme, die die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für die in Fig. 13 gezeigte Reifenlauffläche im Kontakt mit einer Aufstandsfläche zeigen.
  • Eine typische Lauffläche für einen Reifen ist in Fig. 1 gezeigt. Dieser Reifen 20 weist eine Lauffläche mit vier Laufstreifenbändern mit unterschiedlichen Teilungslängen A - D auf. Ein Laufstreifenband weist über die axiale Breite des Reifens eine Länge auf, die mit der Breite TW des Laufstreifens des Reifens identisch ist. Die Breite TW der Lauffläche ist der Teil des Reifens, der sich nach der Montage, dem Aufpumpen und der Belastung des Reifens gemäß den Industrienormen für Reifen im Kontakt mit der Aufstandsfläche befindet. Diese Normen sind von der Tire and Rim Association, Inc. (T & RA), Copley, Ohio, definiert. Die Begrenzung der Laufflächenbreite TW ist in Fig. 1 mit den gestrichelten Linien 22 angegeben. Die zwei Umfangskanten 24 jedes Laufstreifenbandes geben seine Begrenzung längs des Umfangs der Lauffläche des Reifens vor. Die vier Laufstreifenbänder sind voneinander getrennt dargestellt, um zu zeigen, daß es vier unterschiedliche Teilungslängen A bis D gibt. In der Tat würde jedes Laufstreifenband an einer Umfangskante 24 an ein anderes Laufstreifenband angrenzen. Die Anzahl und Lage jedes Laufstreifenbandes mit unterschiedlicher Teilungslänge sind entsprechend den Abfolgekriterien so gewählt, daß sich, wenn die Lauffläche die Aufstandsfläche berührt, ein niedriger Geräuschpegel ergibt. In der Industrie ist eine Vielzahl von Techniken bekannt, um geeignete Abfolgekriterien anzugeben. Es ist ferner bekannt, daß mit einer größeren Anzahl unterschiedlicher Teilungslängen niedrigere Geräuschpegel erzielt werden können. Je größer die Anzahl der Laufstreifenbänder, desto höher sind jedoch die Produktionskosten für den Reifen 20. Die in Fig. 1 dargestellten Laufstreifenbänder mit konstanten Teilungslängen sind für den Stand der Technik typisch und weisen eine Teilungslänge für ein Laufstreifenband auf. Der Umfang der vorliegenden Erfindung schließt eine Verwendung von Laufstreifenbändern mit variabler Teilungslänge ein, um den Effekt einer größeren Anzahl von Teilungslängen mit einer begrenzten Anzahl von unterschiedlichen Laufstreifenbändern zu erzielen.
  • Das Reifengeräusch läßt sich am besten untersuchen, indem man die Frequenz des Kontakts zwischen einem Laufflächenmerkmal eines Reifens und der Aufstandsfläche untersucht. Je höher die Kontaktfrequenz ist, desto höher ist die Frequenz der Reifen- und Fahrzeugschwingungen, die das Geräusch erzeugen. Für eine detaillierte Untersuchung wird auf die Fig. 2 und 3 Bezug genommen. Eine schematische Seitenansicht einer Reifenlauffläche 14, die mit einer Aufstandsfläche 90 im Kontakt steht, ist in Fig. 2 gezeigt. Die Lauffläche 14 weist einen Radius R auf, wenn sie sich ungehindert ausdehnen kann, und einen anderen Ra dius RR, wenn sie um ihre Drehachse A herum im Kontakt mit dem Untergrund 90 abrollt. Die Reifenlauffläche wird an der Vorderkante 16 und der Hinterkante 17 des Kontakts mit der Aufstandsfläche radial verformt. Das Ergebnis dieser Deformationen und der flache Kontaktbereich 18 sind derart, daß sich die Umfangslänge der Reifenlauffläche infolge ihres Kontakts mit der Aufstandsfläche nicht ändert. Diese Umfangslänge ist gleich 2R und wird in der vorliegenden Beschreibung als Abwicklungslänge L der Reifenlauffläche 14 bezeichnet.
  • Die Geschwindigkeit V des Reifens wird durch seine Winkelgeschwindigkeit W dargestellt, die in Zyklen pro Sekunde ausgedrückt ist. Es wurde nur ein einziges Oberflächenmerkmal 12 berücksichtigt, das sich über die Lauffläche 14 mit einem konstanten Abstand P zwischen jedem benachbarten Paar von Merkmalen 12 wiederholt. Längs der Abwicklungslänge des Reifens sind L/P Merkmale vorhanden.
  • Dies wird als das mit dem Merkmal 12 verbundene Spektrum S - L/P bezeichnet. Die Frequenz (Hz) des Auftreffens von Merkmal 12 auf die Aufstandsfläche ist durch W · L/P gegeben und in Zyklen pro Sekunde ausgedrückt. Wenn sich auf dem Reifen nur ein Merkmal 12 befindet, ist der Wert beim Kontakt als 1,0 definiert. Das ist in Fig. 3 dargestellt, in welcher der Wert M in Abhängigkeit vom Spektrum S gezeigt ist und nur einen senkrechten Strich mit dem Wert Eins zeigt.
  • Wenn der Reifen mehr als ein Profilmerkmal aufweist oder wenn die Profilmerkmale nicht den gleichen Abstand voneinander haben, beginnen sie, Frequenzen miteinander zu teilen und der Wert an jedem Spektrumswert ist kleiner als Eins. Das ist in Fig. 2 für ein Laufflächenmerkmal mit einer Länge A1 und ein weiteres Laufflächenmerkmal mit einer größeren Länge B2 gezeigt. Für das Spektrum sind zwei Werte angegeben, ein Wert bei S1 = L/A1 und ein weiterer Wert bei S2 = L/B2. Es ist offensichtlich, daß die beiden Profilmerkmale nicht gleichzeitig kontinuierlich längs der Abwicklungslänge L plaziert sein können. Daher teilen sie Platz auf dem Reifen miteinander, und es kann keinen einzigen Wert mit dem hohen Zahlenwert 1,0 geben. Es gibt andere Spektrumswerte, bei denen ebenfalls hohe Werte auftreten, wie z. B. der Wert, der dem Mittelwert PA von A&sub1; und B&sub2; zugeordnet ist. Fig. 4 zeigt ein typisches Diagramm, das die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für einen Reifen 14 zeigt, der zwei Profilmerkmale unterschiedlicher Länge aufweist, auf die sich seine Abwicklungslänge L aufteilt. Viele andere Werte des Spektrums sind ebenfalls bei nur zwei Merkmalen vorhanden, wenn diese Merkmale willkürlich in der Weise angeordnet sind, daß sie Platz auf der Lauffläche 14 miteinander teilen. In Fig. 4 kennzeichnet die gestrichelte Linie 15 eine typische Grenze für den maximalen Wert für alle eventuell vorhandenen Werte des Spektrums. Ein Reifen, der einen niedrigeren Geräuschpegel aufweist, weist eine vom Frequenzspektrum abhängige Lautstärke auf, die mit der gestrichelten Linie 15 bezeichnet ist und die weniger Lautstärkeschwankungen über das Spektrum aufweist, das mit den Frequenzen S · W im hörbaren Bereich von etwa 200 bis zu etwa 2000 Hz gekoppelt ist. Dieses Konzept wird verwendet, um die Laufflächenmerkmale der vorliegenden Erfindung zu beurteilen.
  • Die Profilmerkmale auf der Lauffläche eines Reifens, die die Aufstandsfläche berührt, können als einzelne Stollen und Rillen in der Lauffläche des Reifens bzw. im Laufstreifenband betrachtet werden, die/das insgesamt viele Stollen und Rillen aufweist. Die vier Laufstreifenbänder von Fig. 1 weisen vier Teilungslängen A - D auf, die auch als unabhängige Laufflächenmerkmale betrachtet werden. Eine wesentliche Konzeption der vorliegenden Erfindung ist, daß nur zwei Laufstreifenbänder verwendet werden können, um vier Teilungslängen zu erhalten.
  • Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung (bei der zwei Laufstreifenbänder verwendet sind) sind die Laufstreifenbänder 40, 42 von Fig. 5 jeweils so ausgebildet, daß sie eine variable Teilungslänge aufweisen. Die maximale und die minimale Teilungslänge B&sub2; bzw. A&sub1; sind so gewählt, daß Laufflächenmerkmale vermieden werden, die wegen ihrer Verschleißrate oder ihres Steifigkeitsverhaltens nicht geeignet sind, d. h., sie weisen eine bevorzugte minimale Teilungslänge A&sub1; von mindestens 1,0% und eine bevorzugte maximale Teilungslänge B&sub2; von 2,5% der Abwicklungslänge L auf. Das kleinste Laufstreifenband 40 weist zusätzlich zur minimalen Teilungslänge A&sub1; am anderen seitlichen Ende 281 eine zweite Teilungslänge B&sub1; an einem seitlichen Ende 261 auf. Das größte Laufstreifenband 42 weist, zusätzlich zur maximalen Teilungslänge B&sub2; am anderen seitlichen Ende 262, eine dritte Teilungslänge A&sub2; an einem seitlichen Ende 282 auf. Die maximale Teilungslänge B&sub2; ist so gewählt, daß Laufflächenmerkmale mit hohen Steifigkeitswerten vermieden werden, und die minimale Teilungslänge A&sub1; ist so gewählt, daß Laufflächenmerkmale mit niedrigen Steifigkeitswerten vermieden werden. Ein bevorzugtes Verhältnis von minimaler Teilungslänge A&sub1; zu maximaler Teilungslänge B&sub2; liegt in einem Bereich von etwa 0,50 bis etwa 0,75. Die dritte Teilungslänge A&sub2; wird größer als die minimale Teilungslänge A&sub1;, aber kleiner als die zweite Teilungslänge B&sub1; gewählt.
  • Die Umfangskanten 41, 43 der zwei Laufstreifenbänder 40, 42 sind so ausgeführt, daß sie ungeachtet der Ende-zu- Ende-Orientierung der Laufstreifenbänder ineinandergreifen. Das heißt, daß das kleinere Laufstreifenband 40 so positioniert sein kann, daß das Ende 281 mit einem der beiden Enden 262 des größeren Laufstreifenbandes 42 oder dem Ende 261 eines anderen kleineren Laufstreifenbandes 40, das auf die Enden bezogen umgedreht ist, fluchtet. Die Möglichkeit, ineinandergreifende Umfangskanten 41 und 43 zu haben, hängt von diesen Kanten ab, die symmetrisch zur Äquatorialebene M liegen und wobei jede Kante das gleiche Profil aufweist. Änderungen der Teilungslänge der Laufstreifenbänder 40, 42 können von abrupten Änderungen, wie z. B. 30 bis 32, bis zu allmählichen Änderungen, wie z. B. 31 und 33, variieren, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Allmähliche Änderungen können von einem ersten Übergangspunkt 4, 5 auf einer axialen Seite bis zu einem zweiten Übergangspunkt 6, 7 auf der anderen axialen Seite vorliegen. Der Wert der Änderung C&sub1; der Teilungslänge an beiden Seiten jedes Laufflächenblocks ist gleich. Das heißt, B1 - A1 = B2 - A2 = 2 · C1. Die Übergangspunkte 4-7 können in einer beliebigen Entfernung S vom Ende des Laufstreifenbandes liegen, wodurch eine lange oder eine relativ kurze Übergangslänge T erzielt wird. Die bevorzugte Übergangslänge ist derart, daß sich der Übergang in einer Rille des Laufflächenmusters des Reifens befindet.
  • Die Laufflächenmerkmale in einem Laufstreifenband werden ebenfalls auf die Enden bezogen umgedreht, wenn das Laufstreifenband in beiden Orientierungen verwendet wird. Die Laufflächenmerkmale 60, 61 in einem Laufstreifenband, die symmetrisch sind, werden an beiden seitlichen Hälften des Reifens in der gleichen Winkelposition wiederholt. Die Laufflächenmerkmale 62, 63 in einem Laufstreifenband, die asymmetrisch sind, werden genauso asymmetrisch wiederholt, wenn das Laufstreifenband umgedreht wird. Dabei trägt der Effekt des Umdrehens der Laufstreifenbänder allerdings dazu bei, daß die asymmetrischen Laufflächenmerkmale im gesamten Laufflächenmuster symmetrischer werden. Zwei kleinere Laufstreifenbänder 40, 40, von denen eines so gedreht ist, daß es in das andere eingreift, führen dazu, daß das Laufflächenmerkmal 60 mit einem Abstand P1 + P2 vom symmetrischen Laufflächenmerkmal 61 beabstandet ist. Wenn diesen beiden ein weiteres Laufstreifenband 40 hinzugefügt wird, befindet sich das neue Laufflächenmerkmal 60 nun in einer unterschiedlichen Entfernung vom Laufflächenmerkmal 61, wenn P1 ungleich P2 ist. Auch hierdurch wird ein Beitrag dazu geleistet, das Laufflächengeräusch zu modulieren.
  • Der Übergang der Teilungslänge von einer kleineren Teilungslänge A zu einer größeren Teilungslänge B kann abgestuft sein, wie in der Draufsicht auf ein Laufstreifenband 46 in Fig. 6 gezeigt ist. Die Laufflächenmerkmale sind weggelassen worden, um die Merkmale der Erfindung einfacher darstellen zu können. Dieses Laufstreifenband 46 weist vier stufenweise Änderungen der Teilungslänge auf. Sie können den Umfangsrillen in einem Reifenlaufflächenmuster mit fünf Stollen entsprechen. Die Schrittgröße ist im Hinblick auf eine Äquatorialebene M symmetrisch und entspricht dem Abstand C3 für die beiden inneren Stufen und einem zweiten Abstand C2 für die zwei seitlichen Stufen. Das Laufstreifenband 46 steht an den Umfangskanten 47 mit sich selbst im Eingriff, wenn es, bezogen auf die Enden, umgedreht angeordnet ist. Dieses Laufstreifenband 46 ist mit einem größeren Laufstreifenband 48 kombiniert, wie aus der Draufsicht von Fig. 7 ersichtlich ist. Das größere Laufstreifenband 48 hat an einem Ende eine kürzere Teilungslänge C und am anderen Ende eine längere Teilungslänge D. Das Verhältnis von minimaler Teilungslänge A zu maximaler Teilungslänge D liegt wiederum im Bereich von etwa 0,50 bis etwa 0,75. Wie in Fig. 7 gezeigt ist, greifen zwei kleinere Laufstreifenbänder 46 an den Umfangskanten 47 in zwei größere Laufstreifenbänder 48 ein. Die tatsächliche Lauffläche eines Reifens weist dann von jedem der Laufstreifenbänder 46, 48 eine vorgegebene Anzahl auf, die in einer vorgegebenen Art und Weise so angeordnet sind, daß das Laufflächengeräusch moduliert wird. Es ist anzumerken, daß das Teilungsverhältnis (d. h., das Verhältnis A/D an den seitlichen Enden 26, 28) sich über diese Laufstreifenbandanordnung ändert. In der Tat gibt es im zentralen Segment der Lauffläche nur zwei Teilungslängen. Dadurch wird es möglich, für die seitlichsten Segmente der Lauffläche ein relativ kleines Teilungsverhältnis A/D zu wählen, ohne daß dadurch der Verschleiß der Lauffläche beeinflußt wird. Eine solche Auswahl unterstützt die Modulierung des Geräusches, das durch die seitlichen Stollen des Laufflächenmusters des Reifens erzeugt wird. Die bevorzugte stufenweise Anordnung des Laufstreifenbandes ist weiterhin eine einzige große Stufe, die in einer Rille des Laufflächenmusters des Reifens vorgesehen ist.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung einer Änderung der Teilungslängen der lasttragenden Laufstreifenbänder. Die Laufstreifenbänder sind über den Umfang der Außenfläche des Reifens nebeneinander angeordnet und enthalten im Relief Laufflächenmusterelemente, die im Kontakt mit einer Aufstandsfläche stehen. Die Anordnung bzw. Abfolge der Laufstreifenbänder unterschiedlicher Größe kann beim Kontakt der Lauffläche des Reifens mit der Aufstandsfläche dazu beitragen, einen niedrigeren Geräuschpegel zu erzielen. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, ein einziges Laufstreifenband zu verwenden, mit dem sich in wirksamer Weise zwei Änderungen der Teilungslänge erzielen lassen. Die zur Erzielung der Vorteile der vorliegenden Erfindung angewendeten Schritte sind im folgenden beschrieben.
  • Es wird eine minimale Teilungslänge gewählt, um zu gewährleisten, daß die Laufflächenelemente nicht zu klein werden. Die minimale Teilung hat eine Länge, die bevorzugt nicht unter 1,0% der Abwicklungslänge L liegt, wie oben definiert. Um zu gewährleisten, daß die größeren Laufflächenelemente nicht viel größer als die kleineren Laufflächenelemente sind und damit nicht das Problem eines ungleichmäßigen Verschleißes auftritt, liegt ein bevorzugtes Verhältnis von kleinster Teilungslänge zu größter Teilungslänge im Bereich von etwa 0,50 bis 0,75. Durch Wahl dieses Verhältnisses wird eine maximale Teilungslänge erzielt, indem vorher die minimale Teilungslänge gewählt wurde. Die größte Teilungslänge ist ferner bevorzugt nicht größer als 2,5% der Abwicklungslänge L. Die mittlere Teilungslänge ist der Mittelwert aus dem gewählten minimalen und dem maximalen Wert. Ein erstes Laufstreifenband mit variabler Teilungslänge wird gewählt, bei dem die minimale Teilungslänge am einen axialen Ende und eine zweite Teilungslänge am anderen axialen Ende des Laufstreifenbandes vorgesehen sind. Ein zweites Laufstreifenband mit variabler Teilungslänge wird gewählt, bei dem die maximale Teilungslänge am einen axialen Ende und eine dritte Teilungslänge am anderen axialen Ende des Laufstreifenbandes vorgesehen sind. Die Teilungslängen werden parallel zur Äquatorialebene des Reifens gemessen. Die bevorzugte dritte Teilungslänge wird größer als die minimale Teilungslänge, aber kleiner als die zweite Teilungslänge gewählt. Die zweite Teilungslänge ist kleiner als die maximale Teilungslänge.
  • Bei der Herstellung werden die Laufflächen eines Reifens im Formgebungsprozeß ausgebildet. Die Form ist ein Negativabdruck der Reliefmerkmale, die die äußere Konfiguration der Lauffläche, der Schulterbereiche und der Seitenwände auf einer Oberfläche bilden, die allgemein der Außenfläche des vulkanisierten Reifens entspricht. Für die Herstellung von Reifen mit Laufstreifenbändern einer variablen Teilungslänge ist die Herstellung einer Anzahl von Formen wesentlich, mit denen diese Laufstreifenbänder beim vulkanisierten Reifen erzeugt werden können. Durch die Möglichkeit, daß nur eine minimale Anzahl von Formen hergestellt zu werden braucht, lassen sich die Kosten zur Herstellung des Reifens insgesamt senken. Die strukturellen Merkmale eines Formsegments entsprechen den Merkmalen eines Laufstreifenbandes, das durch die Form erzeugt wird, und fallen unter den Umfang der vorliegenden Erfindung. So sieht zum Beispiel eines der Formsegmente für die Lauffläche so aus wie eines der Laufstreifenbänder von Fig. 10. Nur sind die Rillen dann Vorsprünge auf den ebenen Flächen der Laufflächenblöcke. Die gesamte Form erstreckt sich ferner über die seitlichen Laufstreifenkanten 26 und 28 hinaus bis zum Randwulstbereich (Fig. 7). Das Formsegment, auf das hier Bezug genommen wird, ist das Teil, das sich über die Laufflächenbreite TW erstreckt (Fig. 1).
  • Das Verfahren umfaßt die Profilgebung der Umfangskanten jedes Laufstreifenbandes in der Weise, daß sie jeweils ineinandergreifen. Es ist notwendig, daß die Anzahl der Laufstreifenbänder gleich ist, die mit der kleineren Teilungslänge auf einer axialen Seite und mit der größeren Teilungslänge auf der gleichen axialen Seite orientiert sind. Jedes Laufstreifenband muß einer Stelle eines Laufstreifenbandes benachbart sein, das, wie in Fig. 7 gezeigt, umgedreht wurde. Die Profilkanten 47 müssen relativ zu einer senkrecht zur Äquatorialebene liegenden radialen Ebene R antisymmetrisch sein (siehe Fig. 6). Das heißt, auf einer axialen Seite befindet sich eine erste Kante auf einer Seite der radialen Ebene R, und auf der anderen axialen Seite befindet sich die erste Kante auf der anderen Seite der radialen Ebene R. Darüber hinaus steht eine zweite Kante in der gleichen Seite-zu-Seite-Beziehung, und die Kanten konvergieren bezüglich der ersten Kante auf einer axialen Seite und divergieren bezüglich der ersten Kante auf der anderen axialen Seite. Dadurch sind die Kanten kompatibel und greifen, ungeachtet der Orientierung im Hinblick auf die Enden der Laufstreifenbänder, ineinander. Die gleiche oder eine ähnliche geometrische Beziehung besteht, wenn Laufstreifenbänder oder Abschnitte von Laufstreifenbändern diagonal über die Laufflächenbreite TW so angeordnet sind, daß sie bezüglich der Äquatorialebene M einen spitzen Winkel bilden.
  • Das erste und das zweite Laufstreifenband sind dafür vorgesehen, die Lauffläche des Reifens zu bilden. Die relative Lage und Orientierung des ersten und des zweiten Laufstreifenbandes weisen eine solche Abfolge auf, daß sie den Reifen über den Umfang abdecken und die Oberfläche des Reifens bilden, die in Kontakt mit der Aufstandsfläche steht. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Techniken für eine Abfolge der Laufstreifenbänder bekannt; sie sind im Stand der Technik beschrieben. Diese Techniken, die für vier unterschiedliche Teilungslängen formuliert wurden, sind für die zwei hier beschriebenen Laufstreifenbänder geeignet. Wenn der Geräuschpegel des Reifens gemessen wird, können die Teilungslängen und die Abfolge moduliert werden, um den Geräuschpegel für unterschiedliche Oberflächen und/oder Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu optimieren.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf zwei Laufstreifenbänder mit variabler Teilungslänge beschränkt, der Umfang der Erfindung schließt eine beliebige Anzahl von Laufstreifenbändern mit variabler Teilungslänge ein. Ein Laufstreifenband mit variabler Teilungslänge kann für einige Anwendungen geeignet sein, wenn das Reifengeräusch kein kritisches Kriterium für die Reifeneigenschaften ist. Zwei Laufstreifenbänder mit variabler Teilungslänge sind für die Reifen für die meisten Personenkraftwagen bevorzugt. Der Umfang der vorliegenden Erfindung schließt ferner die gleichzeitige Verwendung von Laufstreifenbändern mit einer konstanten Teilungslänge und Laufstreifenbändern mit variabler Teilungslänge ein. Die jeweiligen Kanten der Laufstreifenbänder müssen derart sein, daß alle Laufstreifenbänder ineinandergreifen.
  • Der Vergleich des Geräuschpegels von Reifen, bei denen Laufstreifenbänder mit konstanter Teilungslänge nach dem Stand der Technik verwendet wurden, mit dem Geräuschpegel von Reifen, bei denen Laufstreifenbänder mit variabler Teilungslänge gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wurden, erfolgt unter Verwendung von Diagrammen zur Abhängigkeit der Lautstärke vom Frequenzspektrum, wie oben beschrieben wurde. Fig. 8 zeigt eine Draufsicht auf zwei Laufsteifenbänder mit konstanter Teilungslänge für das Laufflächenmuster eines Reifens. Fig. 11 zeigt ein Diagramm der Lautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für eine optimierte Lauffläche, wobei die Laufstreifenbänder von Fig. 8 verwendet wurden. Eine Draufsicht, die vier Laufstreifenbänder mit konstanter Teilungslänge für das gleiche Reifenlaufflächenmuster zeigt, ist in Fig. 9 dargestellt. Fig. 12 zeigt ein Diagramm der Lautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für eine optimierte Lauffläche, wobei die Laufstreifenbänder von Fig. 9 verwendet wurden. Schließlich ist in Fig. 10 eine Draufsicht gezeigt, die die Verwendung von zwei Laufstreifenbändern mit variabler Breite zeigt, wobei sich insgesamt vier erfindungsgemäße Laufstreifenbänder für das gleiche Reifenlaufflächenmuster ergeben. Fig. 13 zeigt ein Diagramm der Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für die optimierte Lauffläche, wobei die Laufstreifenbänder von Fig. 10 verwendet wurden. In diesen drei Fällen wurde die gleiche Optimierungstechnik angewendet. Die Ergebnisse zeigen eine definitive Reduzierung der Geräuschlautstärke bei den Reifen mit vier Laufstreifenbändern (Fig. 12 und 13). Diese zwei Fälle zeigen ferner eine geringe Differenz der Geräuschlautstärke, wenn insgesamt vier Laufstreifenbänder verwendet wurden. Die zwei Laufstreifenbänder mit variabler Teilungslänge zeigen ebenso gute Eigenschaften wie die vier Laufstreifenbänder mit konstanter Teilungslänge nach dem Stand der Technik.
  • Eine signifikante Verringerung des Geräuschpegels war durch Verwendung von vier Laufstreifenbändern mit variabler Teilungslänge anstelle von vier Laufstreifenbändern mit konstanter Teilungslänge zu erwarten (Fig. 9). Durch Verwendung jedes der vier Laufstreifenbänder mit variabler Teilungslänge sowohl mit ihrer kleinsten Teilungslänge auf der einen lateralen Seite der Lauffläche des Reifens als auch auf der anderen lateralen Seite der Lauffläche (umgedrehte Anordnung), kann sich der Geräuschpegel des Reifens dem Geräuschpegel eines Reifens annähern, der acht (8) Laufstreifenbänder mit konstanter Teilungslänge aufweist. Das heißt, wenn die gleiche Anzahl unterschiedlicher Laufstreifenbänder hergestellt wird, kann eine Verringerung des Geräusches erzielt werden, wenn Laufstreifenbänder mit einer variablen Teilungslänge verwendet werden. Durch die Abfolge dieser acht Laufstreifenbänder (vier in der einen Orientierung und vier auf die Enden bezogen umgedreht) über die Lauffläche des Reifens können geringere Lautstärken als die in den Fig. 12 gezeigten Lautstärken für die vier Laufstreifenbänder mit konstanter Teilungslänge erzielt werden.
  • Es wurde eine weiteren Untersuchung eines montierten, aufgepumpten und belasteten Reifens in Kontakt mit einer Aufstandsfläche durchgeführt. Ein signifikanter Anteil des Geräusches wird erzeugt, wenn die Lauffläche des Reifens in Kontakt mit der Aufstandsfläche kommt oder den Kontakt mit der Aufstandsfläche verliert. Wenn der Reifen abrollt, kann das Auftreffen der Laufflächenelemente auf die Aufstandsfläche an der Vorderkante des Kontakts vom Auftreffen der Laufflächenelemente an der Hinterkante des Kontakts verschieden sein. Die Fig. 14A und 15A zeigen die Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für die Vorderkante des Kontakts, während die Fig. 14B und 15B die Lautstärke für die Hinterkante des Kontakts zeigen. Die Geräuschentwicklung des Reifens, der die Laufstreifenbänder von Fig. 8 aufweist, ist in den Fig. 14A und 14B gezeigt, und die des Reifens, der die Laufstreifenbänder von Fig. 10 aufweist, in den Fig. 15A und 15B. Der Geräuschpegel des Reifens, der die erfindungsgemäßen Laufstreifenbänder aufweist (Fig. 10), ist ganz offensichtlich viel niedriger. Das heißt, daß das in Fig. 15A dargestellte Diagramm, das die Abhängigkeit des an den Vorderkanten des erfindungsgemäßen Reifens (Fig. 10) auftretenden Lautstärke vom Frequenzspektrum zeigt, Lautstärken zeigt, die viel niedriger sind als die in Fig. 14A dargestellten Lautstärken, die bei zwei Laufstreifenbändern mit konstanter Teilungslänge (Fig. 8) auftreten. Die gleichen Schlußfolgerungen lassen sich aus dem Diagramm der Geräuschlautstärke in Abhängigkeit vom Frequenzspektrum für die Hinterkanten (Fig. 15B) des Reifens ziehen, der die erfindungsgemäßen Laufstreifenbänder aufweist (Fig. 10), d. h., es zeigt Lautstärken, die wesentlich geringer sind als die Lautstärken an der Hinterkante (Fig. 14B) des Reifens, der die zwei Laufstreifenbänder mit konstanter Teilungslänge aufweist (Fig. 8). Der Gesamtgeräuschpegel wird üblicherweise durch die Gesamtauftreffenergie dargestellt, die in Dezibel (dB) angegeben wird. Der Gesamtgeräuschpegel des erfindungsgemäßen Reifens war um mehr als das Doppelte (Faktor 2) niedriger als der Gesamtgeräuschpegel des Reifens nach dem Stand der Technik, wie aus den dB-Werten von Fig. 14A im Vergleich zu denen von Fig. 15A, sowie aus den dB-Werten von Fig. 14B im Vergleich zu denen von 15B hervorgeht.

Claims (16)

1. Reifen (20), der einen Laufflächenbereich aufweist, der in mehrere lasttragende Laufstreifenbänder (40, 42, 46, 48) unterteilt ist, die sich jeweils in Breitenrichtung über eine Breite TW der Lauffläche erstrecken und in einer Abfolge in Umfangsrichtung um den Reifen herum angeordnet sind, gekennzeichnet durch mindestens ein Laufstreifenband (40, 42, 46, 48), das eine in Breitenrichtung variable Teilungslänge aufweist, wobei eine Umfangskante (41, 43, 47) des Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge in eine Umfangskante (41, 43, 47) eines anderen Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge eingreift.
2. Reifen nach Anspruch 1, bei dem das andere Laufstreifenband mit variabler Teilungslänge die gleiche variable Teilungslänge aufweist, wenn er umgedreht wird.
3. Reifen (20) nach Anspruch 1, bei dem mindestens ein Laufstreifenband (40, 42, 46, 48) mit variabler Teilungslänge auf einer axialen Seite eine erste Teilungslänge (A, A&sub1;, A&sub2;) und auf der anderen axialen Seite eine zweite Teilungslänge (B, B&sub1;, B&sub2;) aufweist, wobei das Laufstreifenband sowohl mit der ersten Teilungslänge (A, A&sub1;, A&sub2;) auf der einen lateralen Seite des Laufflächenbereichs des Reifens als auch in umgedrehter Anordnung verwendet wird, so daß die erste Teilungslänge auf der anderen lateralen Seite des Laufflächenbereichs liegt.
4. Reifen (20) nach Anspruch 3, bei dem zwei Laufstreifenbänder (40, 42, 46, 48) mit variabler Teilungslänge vorgesehen sind, von denen ein Laufstreifenband (42, 48) breiter als das andere Laufstreifenband (40, 46) ist und jedes Laufstreifenband eine erste Teilungslänge (A&sub1;, A&sub2;, A, C) und eine zweite Teilungslänge (B&sub1;, B&sub2;, B, D) aufweist, und die vier Umfangskanten (41, 43, 47), von denen sich jeweils zwei an jedem Laufstreifenband mit variabler Teilung befinden und so eingreifen, daß die erste Teilungslänge (A&sub1;, A&sub2;, A, C) jedes Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge auf jeder lateralen Seite der Lauffläche des Reifens (20) liegen kann.
5. Reifen (20) nach Anspruch 3, bei dem die Änderung der Teilungslänge jedes Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge eine allmähliche Änderung (31, 33) zwischen einem ersten Paar von Kantenpunkten auf einer axiale Seite des Laufstreifenbandes mit variabler Teilung und einem zweiten Paar von Kantenpunkten auf der anderen axialen Seite des Laufstreifenbandes mit variabler Teilung ist.
6. Reifen (20) nach Anspruch 3, bei dem die Änderung der Teilungslänge jedes Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge eine relativ abrupte Änderung (30, 32, 36) zwischen einem ersten Paar von Kantenpunkten einer axialen Stelle des Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge und einem zweiten Paar von Kantenpunkten an etwa der gleichen axialen Stelle des Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge ist.
7. Reifen (20) nach Anspruch 5, bei dem die allmähliche Änderung der Teilungslänge des Laufstreifenbandes mit va riabler Teilungslänge innerhalb der axialen Breite einer Rille in der Lauffläche des Reifens vorliegt.
8. Reifen (20) nach Anspruch 5, bei dem die allmähliche Änderung der Teilungslänge aus einer Reihe stufenartiger Änderungen der ersten Teilungslänge zur zweiten Teilungslänge des Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge besteht.
9. Reifen (20) nach Anspruch 4, bei dem die kleinste Teilungslänge (A, A&sub1;) des kleinsten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge (41, 46) mindestens 1% der Abwicklungslänge des Laufflächenbereichs des Reifens und die größte Teilungslänge (B&sub2;, D) des größten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge (43, 48) höchstens 2,5% der Abwicklungslänge des Laufflächenbereichs des Reifens (20) betragen.
10. Reifen (20) nach Anspruch 9, bei dem das Verhältnis von kleinster Teilungslänge zu größter Teilungslänge des größten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge im Wertebereich von etwa 0,50 bis etwa 0,75 liegt.
11. Reifen nach Anspruch 3, bei dem sämtliche Laufflächenmerkmale (60, 61) in bezug auf die Äquatorialebene M des Reifens in mindestens einem Laufstreifenband mit variabler Teilungslänge symmetrisch sind.
12. Reifen nach Anspruch 3, bei dem mindestens ein Laufflächenmerkmal (62, 63) in bezug auf die Äquatorialebene M des Reifens in mindestens einem Laufstreifenband mit variabler Teilungslänge asymmetrisch ist.
13. Verfahren zur Erzeugung einer Änderung der Teilungslängen mehrerer lasttragender Laufstreifenbänder in Umfangsrichtung des Laufflächenbereichs eines Reifens mit einem niedrigen Geräuschpegel zur Erzielung einer modu lierten Abfolge von Teilungslängen, das folgende Schritte aufweist:
a) Auswahl einer minimalen Teilungslänge (A, A&sub1;) und einer maximalen Teilungslänge (B&sub2;, D) für die Lauffläche unter Anwendung eines Verhältnisses von minimaler Teilungslänge zu maximaler Teilungslänge,
b) Vorgabe eines ersten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge (40, 46), das die minimale Teilungslänge (A, A&sub1;) aufweist, auf einer axialen Seite und einer zweiten Teilungslänge (B, B&sub1;) auf der anderen axialen Seite des ersten Laufstreifenbandes,
c) Vorgabe eines zweiten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge (42, 48), das eine dritte Teilungslänge (A&sub2;, C) aufweist, auf einer axialen Seite und der maximalen Teilungslänge (B&sub2;, D) auf der anderen axialen Seite des zweiten Laufstreifenbandes, wobei die dritte Teilungslänge (A&sub2;, C) größer ist als die minimale Teilungslänge (A&sub1;, A), jedoch kleiner als die zweite Teilungslänge (B, B&sub1;) und die maximale Teilungslänge (B&sub2;, D) größer ist als die zweite Teilungslänge (B, B&sub1;),
d) gleiche Profilgebung an beiden Umfangskanten (41, 43, 47) sowohl des ersten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge als auch des zweiten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge in der Weise, daß die vier Kanten kompatibel sind und unabhängig von der axialen Ende-zu-Ende-Orientierung des ersten und des zweiten Laufflächenbandes ineinandergreifen,
e) Einsatz des vorgegebenen ersten und zweiten Laufstreifenbandes mit profilierten Kanten zur Ausbildung der Lauffläche des Reifens, wobei das erste und das zweite Laufstreifenband so ausgerichtet sind, daß die kleinste Teilungslänge auf einer axialen Seite des Laufflächenbandes wie auch die kleinste Teilungslänge auf der anderen axialen Seite der Lauffläche des Reifens liegen,
f) Anordnung des ersten und zweiten Laufstreifenbandes in beiden Orientierungen in einer Abfolge über den Umfang der Lauffläche in einer vorgegebenen Reihenfolge der art, daß eine Lauffläche des Reifens entsteht, die mit einer Aufstandsfläche in Kontakt kommt, und
g) Modulierung und Änderung der ausgewählten Teilungslängen und der Abfolge in den Schritten (a) und (f) in der Weise, daß ein verringerter Geräuschpegel des Reifens erzielt wird, wenn dieser im Kontakt mit der Aufstandsfläche abrollt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verhältnis von minimaler Teilungslänge (A, A&sub1;) zu maximaler Teilungslänge (B&sub2;, D) im Wertebereich von etwa 0,50 bis etwa 0,75 liegt.
15. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die minimale Teilungslänge (A, A&sub1;) des ersten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge mindestens 1% der Abwicklungslänge des Laufflächenbereichs des Reifens und die maximale Teilungslänge (B&sub2;, D) des zweiten Laufstreifenbandes mit variabler Teilungslänge (42, 48) höchstens 2,5% der Abwicklungslänge des Laufflächenbereichs des Reifens betragen.
16. Ein einzelnes Formsegment für mehrere Laufstreifenbänder, das sich in Breitenrichtung über einen zu formenden Reifen erstreckt und das aufweist:
eine erste Teilungslänge auf einer axialen Seite des Formsegments, die größer ist als die zweite Teilungslänge auf der anderen axialen Seite des Formsegments, und
eine Umfangskante des Formsegments, die in die andere Umfangskante des Formsegments eingreift, wenn es bezüglich der Ende-zu-Ende-Orientierung umgedreht wird, wobei das Formsegment während des Vulkanisationsprozesses bei der Reifenherstellung auf diese Weise mehrere Laufstreifenbänder des Reifens erzeugt.
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